冶金結合工藝生產的復合不銹鋼(gang)管都具有較好的結合強度。機械結合型生產方法的工藝相對比較簡單,工序較少,生產成本低,使用于結合強度要求不高的領域,具有一定的優勢。
1. 液壓脹合法(fa)
先將兩管(guan)(guan)套(tao)在(zai)一(yi)起(qi),然后(hou)對(dui)內(nei)管(guan)(guan)加壓(ya)(ya),隨著管(guan)(guan)內(nei)壓(ya)(ya)力升高(gao),內(nei)層(ceng)(ceng)管(guan)(guan)由彈性(xing)(xing)變(bian)形狀(zhuang)態(tai)進入塑性(xing)(xing)狀(zhuang)態(tai),并貼緊(jin)(jin)(jin)外管(guan)(guan),當管(guan)(guan)內(nei)壓(ya)(ya)力達到一(yi)定值時,外管(guan)(guan)發生(sheng)彈性(xing)(xing)變(bian)形。兩管(guan)(guan)緊(jin)(jin)(jin)密貼合在(zai)一(yi)起(qi),當管(guan)(guan)內(nei)壓(ya)(ya)力卸(xie)除后(hou),如(ru)果(guo)外層(ceng)(ceng)管(guan)(guan)彈性(xing)(xing)回復大于內(nei)層(ceng)(ceng)管(guan)(guan)的彈性(xing)(xing)回復,則兩管(guan)(guan)緊(jin)(jin)(jin)密貼合制(zhi)成復合管(guan)(guan)。在(zai)油(you)氣(qi)開采(cai)輸送中多采(cai)用API5LD標準生(sheng)產(chan)雙金屬耐蝕復合不銹鋼管(guan)(guan)。液壓(ya)(ya)脹合法的生(sheng)產(chan)工藝步(bu)驟(zou)如(ru)圖8-38所示。
2. 拉拔成型生產(chan)工藝
拉拔(ba)成(cheng)型是(shi)在拉拔(ba)機組(zu)上(shang)進行壓力加工成(cheng)型。它對管(guan)坯要求(qiu)較嚴,必(bi)須保(bao)證兩種鋼(gang)管(guan)尺寸(cun)精度和延伸性能。選用(yong)(yong)的管(guan)坯既可(ke)以(yi)是(shi)無縫鋼(gang)管(guan),也可(ke)以(yi)用(yong)(yong)焊(han)接鋼(gang)管(guan)。拉拔(ba)成(cheng)型生(sheng)產工藝流程為:
不銹鋼管(guan)(guan)/碳鋼管(guan)(guan)→套合→打頭→配洗、潤滑→冷拔→去(qu)油→矯(jiao)直(zhi)→切管(guan)(guan)→檢驗→拋(pao)光→檢驗→包裝→標記→稱(cheng)重→入庫
拉拔成(cheng)型的特點是(shi):原(yuan)管(guan)(guan)坯為薄壁管(guan)(guan),生(sheng)(sheng)產(chan)為斷續式,生(sheng)(sheng)產(chan)效率較(jiao)(jiao)低(di)、不銹鋼成(cheng)材率較(jiao)(jiao)低(di)、只(zhi)能(neng)生(sheng)(sheng)產(chan)中小(xiao)規格復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan),可生(sheng)(sheng)產(chan)內、外復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)。
3. 熱(re)膨脹法
在管(guan)壁較(jiao)厚的(de)碳素鋼(gang)(gang)或不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)內(nei)側,插入薄壁耐(nai)蝕(shi)性好的(de)金屬管(guan),在內(nei)管(guan)內(nei)充惰(duo)性氣體(ti)并使(shi)內(nei)管(guan)的(de)內(nei)側產生內(nei)壓力,再用感應加熱(re)外管(guan)的(de)外側,該感應線(xian)圈(quan)可以移動,使(shi)加熱(re)部分的(de)內(nei)管(guan)依次膨脹(zhang),并與(yu)外管(guan)接合,由此形成雙層鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)復(fu)合。選(xuan)用熱(re)膨脹(zhang)系數小(xiao)的(de)高(gao)價(jia)格(ge)金屬內(nei)管(guan)(如鈦管(guan)或300Cr-2Mo高(gao)純度鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)),很容易制造出耐(nai)蝕(shi)性高(gao)的(de)復(fu)合鋼(gang)(gang)管(guan)。
4. 釬焊法
釬(han)焊法(fa)(fa)是(shi)在外(wai)層碳鋼(gang)管、內(nei)層不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的夾層中加釬(han)焊劑(ji)層,在高(gao)(gao)溫下釬(han)焊劑(ji)熔(rong)化(hua),將內(nei)外(wai)層鋼(gang)管熔(rong)合成(cheng)為一體。從(cong)內(nei)外(wai)層之(zhi)間的結合強(qiang)度(du)來看(kan),釬(han)焊法(fa)(fa)高(gao)(gao)于爆燃法(fa)(fa),爆燃法(fa)(fa)高(gao)(gao)于縮徑法(fa)(fa)和冷擴法(fa)(fa)。
5. 爆(bao)炸成(cheng)型法(fa)
爆(bao)炸(zha)成型生產流程:碳鋼中厚板(ban)/不銹鋼熱軋板(ban)→爆(bao)炸(zha)焊(han)接(jie)→復(fu)合板(ban)→切割(ge)→重疊(die)焊(han)四邊→熱軋→冷軋→縱剪→分層酸洗(xi)→氬(ya)弧焊(han)或二氧化碳保(bao)護填充焊(han)→連續固溶處理→拋(pao)光→檢(jian)驗(yan)→包裝→標(biao)記。
爆(bao)炸成型(xing)(xing)工(gong)藝(yi)主要(yao)有以(yi)(yi)下(xia)特(te)點是可(ke)(ke)以(yi)(yi)生(sheng)(sheng)產各種(zhong)(zhong)(zhong)材質匹配的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)鋼管(guan)(guan),包括輕金屬管(guan)(guan)與(yu)不銹鋼管(guan)(guan)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he),缺點是界面(mian)接合(he)區(qu)易形(xing)成波形(xing),管(guan)(guan)坯(pi)長度(du)(du)受(shou)到限(xian)制(zhi),需建設專(zhuan)門的(de)(de)爆(bao)炸場地(di)或空間,要(yao)有特(te)殊的(de)(de)安全(quan)措施。如果把爆(bao)炸焊接作為提供復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)管(guan)(guan)管(guan)(guan)坯(pi)的(de)(de)工(gong)藝(yi),在隨后進行熱的(de)(de)或冷的(de)(de)加工(gong),則(ze)可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產各種(zhong)(zhong)(zhong)品種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)鋼管(guan)(guan)。另外爆(bao)炸成型(xing)(xing)法也可(ke)(ke)以(yi)(yi)將兩支表面(mian)加工(gong)的(de)(de)鋼管(guan)(guan)直接經爆(bao)炸復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)在一(yi)起,這種(zhong)(zhong)(zhong)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)管(guan)(guan)長度(du)(du)一(yi)般在4米(mi)以(yi)(yi)下(xia),直徑(jing)也不宜過大。這種(zhong)(zhong)(zhong)經爆(bao)炸復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)管(guan)(guan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)作為空心(xin)管(guan)(guan)坯(pi)再經過熱軋合(he)冷軋,長度(du)(du)可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到20米(mi)左右。